🎓 5. Sınıf
📚 5. Sınıf Fen Bilimleri
💡 5. Sınıf Fen Bilimleri: Sıcaklığı farklı sıvıların karıştırılmasıyla ısı alışverişi Çözümlü Örnekler
5. Sınıf Fen Bilimleri: Sıcaklığı farklı sıvıların karıştırılmasıyla ısı alışverişi Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Sıcaklığı \( 80^\circ C \) olan bir miktar sıcak su ile sıcaklığı \( 20^\circ C \) olan bir miktar soğuk su aynı kapta karıştırılıyor. 🌡️
Bu durumda ısı akışının yönü hangi maddeden hangisine doğru gerçekleşir?
Bu durumda ısı akışının yönü hangi maddeden hangisine doğru gerçekleşir?
Çözüm:
Isı alışverişi ile ilgili temel kuralları hatırlayalım:
- Isı, her zaman sıcaklığı yüksek olan maddeden, sıcaklığı düşük olan maddeye doğru akar. ➡️
- Sıcak suyun sıcaklığı \( 80^\circ C \), soğuk suyun sıcaklığı ise \( 20^\circ C \)'dir.
- Bu durumda sıcaklıkları farklı olan bu iki sıvı karıştırıldığında, ısı akışı sıcak sudan soğuk suya doğru olur. ✅
- Isı alışverişi, her iki sıvının sıcaklığı eşitlenene kadar devam eder.
Örnek 2:
Sıcaklıkları \( 30^\circ C \) ve \( 70^\circ C \) olan aynı cins ve eşit miktardaki iki sıvı bir kapta karıştırılıyor.
Karışımın son sıcaklığı (denge sıcaklığı) kaç \( ^\circ C \) olur? 🧪
Karışımın son sıcaklığı (denge sıcaklığı) kaç \( ^\circ C \) olur? 🧪
Çözüm:
Eğer karıştırılan sıvılar aynı cins ve eşit miktarda ise denge sıcaklığını bulmak için şu adımları izleriz:
- Sıvıların sıcaklıklarını toplarız:
\[ 30 + 70 = 100 \] - Bulduğumuz toplamı sıvı sayısına (2) böleriz:
\[ 100 \div 2 = 50 \] - Bu karışımın denge sıcaklığı \( 50^\circ C \) olur. 🌡️
- Unutma: Denge sıcaklığı her zaman düşük sıcaklıktan büyük, yüksek sıcaklıktan küçüktür (\( 30 < 50 < 70 \)).
Örnek 3:
Annesi, banyo yapması için Ali'ye bir kova su hazırlıyor. Kovadaki suyun sıcaklığı \( 50^\circ C \) olduğu için Ali suyun çok sıcak olduğunu söylüyor. 🛁
Annesi kovaya bir miktar \( 10^\circ C \) sıcaklığında soğuk su eklediğinde suyun sıcaklığı hakkında ne söylenebilir?
Annesi kovaya bir miktar \( 10^\circ C \) sıcaklığında soğuk su eklediğinde suyun sıcaklığı hakkında ne söylenebilir?
Çözüm:
Günlük hayatta sıkça karşılaştığımız bu durumu bilimsel olarak açıklayalım:
- Kovadaki sıcak su (\( 50^\circ C \)), eklenen soğuk suya (\( 10^\circ C \)) ısı verir.
- Isı veren sıcak suyun sıcaklığı azalır. 📉
- Isı alan soğuk suyun sıcaklığı ise artar. 📈
- Sonuç olarak karışımın sıcaklığı \( 10^\circ C \) ile \( 50^\circ C \) arasında bir değer alır.
- Böylece su, Ali'nin banyo yapabileceği uygun bir sıcaklığa gelmiş olur. 😊
Örnek 4:
Bir öğrenci, sıcaklığı \( 15^\circ C \) olan bir bardak meyve suyu ile sıcaklığı \( 45^\circ C \) olan bir bardak sütü karıştırıyor.
Aşağıdaki sıcaklık değerlerinden hangisi bu karışımın denge sıcaklığı olamaz? 🧐
Aşağıdaki sıcaklık değerlerinden hangisi bu karışımın denge sıcaklığı olamaz? 🧐
A) \( 20^\circ C \)
B) \( 30^\circ C \)
C) \( 40^\circ C \)
D) \( 50^\circ C \)
Çözüm:
Isı alışverişinde denge sıcaklığının sınırlarını belirleyelim:
- Kural: Denge sıcaklığı, karıştırılan sıvıların sıcaklık değerlerinin arasında bir değer olmalıdır. 📏
- Karıştırılan sıvıların sıcaklıkları \( 15^\circ C \) ve \( 45^\circ C \)'dir.
- Yani denge sıcaklığı \( 15 \)'ten büyük, \( 45 \)'ten küçük olmalıdır:
\[ 15 < \text{Denge Sıcaklığı} < 45 \] - Seçenekleri inceleyelim:
- \( 20 \), \( 30 \) ve \( 40 \) bu aralıktadır. ✅
- Ancak \( 50^\circ C \), en sıcak sıvıdan bile daha yüksektir. Bu fiziksel olarak mümkün değildir. ❌ - Doğru cevap: D seçeneği.
Örnek 5:
Özdeş iki kaba farklı sıcaklıklarda sular konuluyor. Kaplar birbirine temas ettiriliyor ve bir süre bekleniyor.
1. Kap: \( 60^\circ C \) su
2. Kap: \( 20^\circ C \) su
Isı alışverişi tamamlandığında aşağıdakilerden hangisi yanlış olur? 💡
1. Kap: \( 60^\circ C \) su
2. Kap: \( 20^\circ C \) su
Isı alışverişi tamamlandığında aşağıdakilerden hangisi yanlış olur? 💡
- A) 1. kaptaki suyun sıcaklığı azalmıştır.
- B) 2. kaptaki su ısı almıştır.
- C) Isı akışı 2. kaptan 1. kaba doğrudur.
- D) Son durumda her iki kabın sıcaklığı eşitlenir.
Çözüm:
Olayı adım adım analiz edelim:
- Isı Akış Yönü: Isı her zaman sıcaktan soğuğa akar. Burada \( 60^\circ C > 20^\circ C \) olduğu için ısı akışı 1. kaptan 2. kaba doğrudur. ➡️
- Sıcaklık Değişimi: Isı veren 1. kabın sıcaklığı azalır, ısı alan 2. kabın sıcaklığı artar.
- Denge Durumu: Isı alışverişi, her iki kabın sıcaklığı eşitlenince durur.
- Seçeneklere baktığımızda:
- C şıkkı "Isı akışı 2'den 1'e doğrudur" diyor. Bu yanlıştır çünkü ısı soğuktan sıcağa akmaz. 🚫
Örnek 6:
Sıcak bir yaz gününde, buzdolabından çıkan \( 5^\circ C \)'deki soğuk limonata, oda sıcaklığındaki (\( 25^\circ C \)) bir sürahiye boşaltılıyor.
Bu olayda gerçekleşen ısı alışverişini açıklayınız. 🍋
Bu olayda gerçekleşen ısı alışverişini açıklayınız. 🍋
Çözüm:
Limonata ve sürahi arasındaki etkileşimi inceleyelim:
- Limonatanın sıcaklığı (\( 5^\circ C \)), odadaki sürahinin sıcaklığından (\( 25^\circ C \)) daha düşüktür.
- Sürahi (ve içindeki hava), limonataya ısı verir. 🌡️
- Limonata dışarıdan ısı aldığı için sıcaklığı artmaya başlar. 📈
- Sürahi ise ısı verdiği için (veya oda sıcaklığıyla dengelendiği için) soğur.
- Belli bir süre sonra limonata ve ortam sıcaklığı eşitlenir ve ısı alışverişi durur. ✅
Örnek 7:
Sıcaklıkları farklı iki sıvı karıştırıldığında ısı alışverişinin durduğu andaki sıcaklığa ne ad verilir? Bu anda sıvıların sıcaklıkları arasında nasıl bir ilişki vardır? 🤝
Çözüm:
Bu kavram fen bilimlerinde çok önemlidir:
- Farklı sıcaklıktaki maddeler birbirine temas ettiğinde ısı alışverişi başlar.
- Sıcaklıklar eşitlendiğinde ısı alışverişi durur. Bu son sıcaklığa Denge Sıcaklığı denir. 📍
- Denge sıcaklığına ulaşıldığında, karışımdaki tüm maddelerin sıcaklıkları birbirine eşit olur.
- Örneğin, \( 10^\circ C \) ve \( 30^\circ C \) iki su karıştığında denge sıcaklığı \( 20^\circ C \) olursa, her iki suyun da son sıcaklığı \( 20^\circ C \) olur.
Örnek 8:
Aşağıdaki tabloda, birbirine temas eden K ve L sıvılarının zamana bağlı sıcaklık değişimleri verilmiştir:
Zaman (dk): 0 | 2 | 4 | 6
K Sıvısı (\( ^\circ C \)): 60 | 50 | 40 | 40
L Sıvısı (\( ^\circ C \)): 20 | 30 | 40 | 40
Çözüm:
Tabloyu dikkatlice inceleyelim:
- K Sıvısı: Sıcaklığı \( 60 \)'tan başlayarak azalmış. Demek ki K sıvısı ısı vermiştir.
- L Sıvısı: Sıcaklığı \( 20 \)'den başlayarak artmış. Demek ki L sıvısı ısı almıştır.
- Eşitlenme Anı: 4. dakikaya gelindiğinde her iki sıvının da sıcaklığı \( 40^\circ C \) olmuştur.
- Sıcaklıklar eşitlendiği için ısı alışverişi 4. dakikada durmuştur. 🛑
- Denge sıcaklığı \( 40^\circ C \) olarak ölçülmüştür. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/5-sinif-fen-bilimleri-sicakligi-farkli-sivilarin-karistirilmasiyla-isi-alisverisi/sorular